Титанові фільтри в сучасному сільському господарстві

Вода проходить через системи вирощування та збирає пісок, органічні речовини, накип і водорості. Цей матеріал застрягає в трубах, клапанах, насосах, емітерах і форсунках. Стандартного лікування недостатньо. Ось тут і з’являється титановий фільтр.

Спечений титан відрізняється від сітчастих екранів або намотаних картриджів. Це твердий блок пористого металу зі з’єднаними між собою пустотами-як губка з титану. Ви проштовхуєте воду через нього; частинки потрапляють у пастку всередині цих пор. Метал не іржавіє, навіть коли ви пропускаєте через нього солону воду, рідкі добрива або кислотні очищувальні розчини. І коли пори закупорюються, ви не викидаєте фільтр. Промийте його або замочіть у ванні для чищення, і він відразу повернеться в експлуатацію. Деякі операції отримують роки з одного елемента.

Взяти воду для поливу. Виглядає чисто, але рідко. Підземні води приносять дрібний мул. Поверхневі води переносять водорості, мертві рослинні речовини та розчинене залізо, яке пізніше випадає в осад. Ніщо з цього не зупиняє систему миттєво. Що він робить, так це поступово заповнює крихітні канали в краплинних випромінювачах і розпилювальних форсунках, поки схема розпилення не розпадеться, а частини поля не висохнуть.

Титановий фільтр встановлюється безпосередньо перед основною зрошувальною лінією. Вода проходить через пористу стінку; зважені тверді речовини залишаються позаду. Ви вибираєте розмір пор відповідно до того, що є у воді, і того, наскільки дрібні канали вниз за течією. Занадто грубий, і ви пропускаєте частинки, які забивають випромінювачі. Занадто добре, і ви очищаєте фільтр щогодини.

Чистка титанового фільтра не є складною. Ви змінюєте напрямок потоку, і більша частина захоплених твердих речовин вимивається. Для міцніших матеріалів-біоплівка, яка чіпляється, або мінеральний наліт, який утворюється з часом-м’яка кислота або каустична замочування розриває їх. Великою перевагою спеченого титану є те, що ви можете робити це знову і знову. Пориста структура не руйнується і не спотворюється, а сам метал не виділяє частинки корозії у воду. Це важливо, коли ви проводите зрошення сезон за сезоном і не хочете щороку витрачати бюджет на заміну елементів.

Це підводить нас до того, що насправді пропонує титановий елемент: він залишається на місці, залишається багаторазовим і залишається передбачуваним від одного циклу чищення до наступного.
 

Візьміть рідкі органічні добрива-з метантенків біогазу, гній із тваринницьких комор тощо. У них все ще є азот, фосфор, калій і органічні залишки, які варто повернути на землю. Але вони також містять речі, які вам не потрібні в крапельних лініях: неперетравлені рослинні волокна, частково гнилі тверді речовини та біологічні пластівці, які просто не осідають самі по собі.

 

Ці тверді речовини не викликають серйозного занепокоєння, коли матеріал обробляється навалом. Ними стає важче керувати, коли рідина подається в обладнання для крапельного зрошення. Невелика кількість волокна або осаду може накопичуватися всередині труби або навколо емітера та поступово обмежувати потік.

 

Фільтрація перед розподільною лінією видаляє частину цього зваженого матеріалу, тоді як розчинені поживні речовини залишаються в розчині добрива. На цьому етапі можна використовувати титановий фільтр, щоб зменшити кількість твердого матеріалу, що потрапляє в зрошувальну систему.

 

Склад добрива також впливає на вибір фільтруючого матеріалу. Органічні кислоти та інші сполуки, що залишилися після бродіння або травлення, можуть створити більш агресивну рідину, ніж звичайна вода для поливу. Титан має хорошу корозійну стійкість у багатьох таких середовищах, що корисно, коли фільтр неодноразово піддається впливу рідини та очищується для подальшого використання.

У рециркуляційній системі аквакультури вода залишається в системі, а не скидається після одного проходу. Корм для риб, фекалії та біологічне сміття додають у воду під час нормальної роботи. Ці тверді речовини потрібно видалити десь у контурі обробки. Інакше вони продовжуватимуть рухатися по системі та посилять навантаження на насоси, труби та інше обладнання.

Для механічного видалення зважених частинок можна використовувати спечені титанові фільтри. Вода проходить через пористий елемент, а твердий матеріал утримується. Видалення частини твердих частинок перед наступним етапом обробки зменшує кількість матеріалу, що переноситься далі через систему.

Пориста поверхня також може забезпечити місця для прикріплення мікроорганізмів. Це може бути корисно в системах, де механічне та біологічне очищення використовуються разом. Однак це не те саме, що наявність спеціального біофільтра. Біологічне очищення залежить від умов у всій системі, включаючи кисень, температуру, рух води та присутні мікроорганізми.

Фільтрувальний матеріал також має відповідати умовам аквакультури. Солона вода, хімічні засоби для чищення та повторне чищення можуть вплинути на менш стійкі метали. Титан здатний витримувати багато з цих умов без проблем корозії, зазвичай пов'язаних зі звичайною сталлю.

Вода перекачується в гідропонних системах, контурах охолодження теплиць, лавах для вирощування без ґрунту та установках для відновлення стічних вод із ферм-усі вони рециркулюють. Пропустіть цю воду достатньо довго, і дрібні завислі речовини почнуть виходити із суспензії, де потік сповільнюється або змінює напрямок. Коліна, трійники, порти клапанів або будь-які секції, де труба звужується-це місця, де осідає речовина.

Поживні розчини при гідропоніці та безґрунтовому вирощуванні не завжди стабільні. При зміні рН або концентрації утворюються осади. Відриви коренів відламуються в потік разом з іншими крихітними фрагментами. Ці матеріали не залишаються підвішеними назавжди. Вони рухаються разом із потоком, поки не потраплять у місце, де вода сповільнюється-навколо сідла клапана, всередині корпусу емітера-і там вони накопичуються, поступово звужуючи прохід, доки схема потоку не буде порушена. Їх раннє видалення зменшує кількість матеріалу, що досягає цих вузьких проходів.

Сільськогосподарські стічні води зазвичай проходять кілька етапів очищення. Титановий фільтр можна встановити перед більш тонкою фільтрацією або мембранним обладнанням, щоб спочатку видалити більші зважені частки. Це знімає частину твердого навантаження до того, як вода досягне наступних етапів очищення.

Системи туманоутворення в теплицях мають схожу проблему. Отвори всередині розпилювальних форсунок дуже малі, тому вода не повинна виглядати брудною, щоб частки спричинили проблеми. Дрібний матеріал може повільно впливати на малюнок розпилення або обмежувати сопло. Фільтрування води перед форсункою допомагає запобігти цьому накопиченню.
 

Стійкість до корозії

Солі добрив, органічні кислоти, розчинені мінерали, солона вода та хімікати для чищення – усе це з’являється в сільськогосподарських рідинах. Титан справляється з корозією в багатьох із цих рідин і не іржавіє так, як сталь. Який сорт використовувати залежить від конкретної рідини, її концентрації, температури та умов експлуатації.

Багаторазова пориста структура

Спечений титановий фільтр — це суцільний шматок металу зі сполученими порами, що проходять крізь нього. Частинки потрапляють у ці пори під час роботи. Коли фільтр заповниться, його можна очистити та знову запустити в роботу. Зворотна промивка подбає про більшість відкладень. Для більш міцного накопичення можуть знадобитися інші методи очищення. Це має значення в системах, де часто міняти фільтр не можна.

Контрольована ефективність фільтрації

Пориста структура встановлюється під час процесу спікання, тому фільтри можна виготовляти за різними специфікаціями. Іригаційна вода, органічні добрива, живильний розчин і вода для аквакультури містять частки різних типів і розмірів. Відповідно змінюються вимоги до фільтрації. Розмір пор слід вибирати залежно від рідини, що фільтрується, та обладнання, що знаходиться нижче.

Стабільність матеріалу

Титан не піддається корозії, як сталь. При тривалому контакті з водою або технологічними рідинами матеріал добре тримається і рідко виділяє побічні продукти корозії в потік. Це стає важливим, коли очікується, що фільтр залишатиметься в системі протягом тривалого терміну служби.

Більше ферм звертаються до оборотної води та фертигації. Гідропонні операції та системи без грунту також залежать від рециркуляції. Очищені стічні води повторно використовуються на фермах замість того, щоб їх відправляти. Але чим більше він циркулює, тим більше зважених твердих речовин він збирає, і ці тверді речовини мають тенденцію осідати в трубах і блокувати їх.

Титановий фільтр добре справляється з агресивними рідинами. Він залишається міцним під час нормального використання, і ви можете чистити його неодноразово, не ламаючи його.

Який фільтр працює найкраще, залежить від потреб системи. Якість води, розмір частинок, вміст твердих частинок, швидкість потоку, тиск у системі, розмір пор і метод очищення – все це має значення. Завдяки правильному розміру та специфікаціям титанові фільтрувальні елементи виконують свою роботу в системах попередньої обробки зрошення, на лініях для внесення добрив, гідропоніки, повторного використання води та систем аквакультури.